一种变电站外借钥匙自动存取箱的制作方法

本发明涉及的是一种变电站外借钥匙自动存取箱，属于变电站设备技术领域。

背景技术：

变电站是电网的枢纽，用于电能的分配与传输，为防止无关人员进入变电站破坏运行设备，各变电站出入口及设备操作箱均设有多级锁具，确保站内设备的安全。

变电站所用钥匙可分为变电站操作钥匙以及变电站外借钥匙两类；变电站操作钥匙一般包含站内各开关室、主控室、一次设备端子箱、二次设备保护屏等各类锁具的开锁钥匙，该类钥匙仅由变电运维人员自身持有；变电站外借钥匙仅包含变电站大门、保护室大门、开关室大门等有限锁具的钥匙，该类钥匙一般由变电检修、外委协助人员等相关方申请后持有。

目前变电站外借钥匙仍采用信封封存、抽屉保管、机械钥匙箱保管、运维人员现场许可等传统方式管控，并通过人工登记钥匙使用记录，这些手段效率低下、安全性不足，在实际应用中无法解决下列问题:

1、当运维人员由于其他工作不在班组驻地时，相关方需耗费大量时间等待运维人员返回，当面授权许可；

2、纸质钥匙外借记录本有被涂改可能，无法保证记录与钥匙的实时一致，在固定时间节点，需要人工将纸质记录录入为电子记录，费时费力；

3、部分外借单位字迹潦草，难以辨识，影响后期汇总统计效率。

技术实现要素：

本发明提出的是一种变电站外借钥匙自动存取箱，其目的旨在解决变电站外借钥匙管理不方便的问题。

本发明的技术解决方案：一种变电站外借钥匙自动存取箱，其结构包括箱体、智能电子锁，手机钥匙管理app，人机交互界面，摄像头，指纹识别器，非接触式读卡器，后台服务器；箱体上有箱体面板，摄像头、指纹识别器、非接触式读卡器、人机交互界面设置在箱体面板上；摄像头、指纹识别器、非接触式读卡器与后台服务器和手机钥匙管理app对接。

本发明的优点：

1）本发明利用信息化、数字化手段，实现外借钥匙自动存取；

2）使用本发明的变电站外借钥匙自动存取箱，运维人员无需在场，也可实现变电站外借钥匙安全有序的自动存取。

附图说明

附图1是本发明变电站外借钥匙自动存取箱的结构示意图。

附图2是变电站外借钥匙自动存取箱的箱体面板示意图。

附图3是指纹识别器的结构示意图。

附图4是非接触式读卡器的结构示意图。

附图5是变电站外借钥匙自动存取箱的设计制作流程示意图。

附图中1-1是指纹识别器，1-2是摄像头，1-3是非接触式读卡器，1-4是液晶显示屏，1-5是数字键盘，1-6是外借钥匙。

具体实施方式

一种变电站外借钥匙自动存取箱，其结构包括箱体、智能电子锁，手机钥匙管理app，人机交互界面，摄像头，指纹识别器，非接触式读卡器，后台服务器；箱体上有箱体面板，摄像头、指纹识别器、非接触式读卡器、人机交互界面设置在箱体面板上；摄像头、指纹识别器、非接触式读卡器与后台服务器和手机钥匙管理app对接。

所述摄像头优选高清摄像头；高清摄像头对使用者进行拍照，并将采集照片通过转换为数字量，通过双绞线传输至后台服务器解码，进行对比，若比对通过则通过手机钥匙管理app进行管理授权。

所述人机交互界面包括液晶显示屏和数字键盘。

所述指纹识别器包括获取模块、特征提取模块、发送模块、数模转化单元、指纹采集面板，其中，指纹采集面板的信号输出端与数模转化单元的信号输入端连接，数模转化单元的信号输出端与获取模块的信号输入端连接，获取模块的信号输出端与特征提取模块的信号输入端连接，特征提取模块的信号输出端与发送模块的信号输入端连接，发送模块的信号输出端与后台服务器连接，后台服务器与手机钥匙管理app连接；优选发送模块的信号输出端与后台服务器无线连接，后台服务器与手机钥匙管理app无线连接；指纹采集面板使用oled屏幕，面板发出光线将手指区域照亮，照亮指纹的反射光线透过屏幕像素的间隙返回到紧贴于屏下的信号输出端，信号输出端经数模转化后，传输至特征提取模块，特征提取模块根据指纹图像，提取出一段连续的指纹纹路，并将之发送至后台服务器，进行对比，若比对通过则通过手机钥匙管理app进行管理授权。

所述非接触式读卡器包括微处理器、内部总线、通信网口、a天线线圈、b天线线圈；其中，微处理器的第一信号输入输出端、通信网口的第一信号输入输出端、a天线线圈的第一信号输入输出端、b天线线圈的第一信号输入输出端分别与内部总线连接，通信网口的第二信号输入输出端与a天线线圈的第二信号输入输出端连接，a天线线圈的第三信号输入输出端、第四信号输入输出端与b天线线圈的第二信号输入输出端、第三信号输入输出端对应连接，a天线线圈、b天线线圈与后台服务器连接，后台服务器与手机钥匙管理app连接，优选a天线线圈、b天线线圈与后台服务器无线连接，后台服务器与手机钥匙管理app无线连接；当射频卡接近时，读卡器通过b天线发送一定频率的射频信号，射频卡产生感应电流，射频卡从而将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去，a天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经通信网口及总线，将接收的信号传输至微处理器，微处理器对其进行解调和解码然后送到后台系统，后台系统对卡片信息进行比对，若比对通过则通过手机钥匙管理app进行管理授权。

本发明所设计的一种变电站外借钥匙自动存取箱的软件系统运行在linux系统之上，网络的连接、维持与切换由linux系统支持，软件通过执行系统命令与修改系统文件实现相关配置。网络连通后，软件将通过http与mqtt协议进行数据传输，软件将会自动订阅对应钥匙柜id的消息，所有服务器下达的指令均由此订阅传输。

本发明所设计的一种变电站外借钥匙自动存取箱一改传统钥匙箱人工存取模式，本发明配有智能电子锁、人机交互界面、和配套的手机钥匙管理app，能准确记录并导出取钥匙用户的个人信息、钥匙用途、取走或归还钥匙的具体日期时间，并配有逾期提醒功能，最终实现变电站外借钥匙的自动化存取，该箱无论在结构设计还是在内容设计方面都经过充分的理论分析和现场实用检验，具有明显的优点。

本发明所设计的一种变电站外借钥匙自动存取箱，使用时，将班组所有外借钥匙统一放置在变电站外借钥匙自动存取箱中，通过变电站外借钥匙自动存取箱的箱体内置程序在后台服务器上自动生成相关报表，大大减少记录录入时间，节约值班员的体力和精力并合理地减少外协人员的工作量；本发明变电站外借钥匙自动存取箱利用信息化、数字化手段，实现外借钥匙自动存取，当变电站值班员通过手机钥匙管理app接受到相关方申请后，可在手机钥匙管理app上远程审核申请人员资质，若外借申请人员资质审核通过，钥匙管理app自动生成动态密码发送至申请方，外借人员输入动态密码及钥匙编号，外借钥匙箱门将自动打开，通过该方式，运维人员无需在场，也可实现变电站外借钥匙安全有序的自动存取。

本发明的箱体面板设有高清摄像头、指纹识别器、非接触式读卡器三重信息认证模块，并设置有液晶显示屏，可应用于多种场合；通过将外借钥匙相关方人员指纹、面部信息预先录入后台服务器，相关方人员申请外借时，只需通过相应指纹或面部识别，钥匙箱液晶屏立即显示手机钥匙管理app二维码，通过扫码申请，手机钥匙管理app实时将相关信息反馈至运维人员手机中，运维人员审核授权，若出现紧急情况，运维人员也可通过自身身份信息卡，打开外借钥匙箱，从而实现多场景下外借钥匙的授权管理。

本发明一种变电站外借钥匙自动存取箱的设计制作包括以下过程：

1）开展变电站外借钥匙自动存取箱的调研：根据外借钥匙的实际尺寸和房间内设备空间分布情况，设计消防器材专用箱外型、外观和尺寸，以同时满足实用性、便利性、美观性为最优目标，制作模型箱；

2）确定变电站外借钥匙自动存取箱的箱体内部结构及申请外借人员身份识别模块安装方式，箱体内部用智能电子锁存放各电压等级的变电站外借钥匙，箱体外部面板设置摄像头、指纹识别器、非接触式读卡器，并将数据量实时地上传给外部身份信息服务器，实现外借人员的身份识别；

3）确定变电站外借钥匙自动存取箱的布置位置，选择将变电站外借钥匙自动存取箱布置在班组进门拐角墙体处，在保持足够存放空间同时便于人员进出；

4）进行手机钥匙管理app程序以及钥匙管理报表生成程序调试，并进行通信压力测试，确保不同班组多把钥匙同时申请情况下，钥匙管理程序稳定性；

5）现场测试使用，提出整改意见；

6）测试中若发现问题，进行必要的问题汇总，对原始方案进行修正，确定解决方案并实施。

本发明使用时，将班组所有外借钥匙通过智能电子锁存放于一固定外借钥匙箱内，每把外借钥匙设有唯一编号，相关方外借时可以输入动态密码及钥匙编号，借取对应外借钥匙，方便灵活；利用摄像头、指纹识别器、非接触式读卡器实现了对变电站外借钥匙申请人员多维度身份认证，并且将相关方身份信息、外借目的实时发送至后台服务器及相应手机钥匙管理app，变电站运维管理人员无需在场即可对外借钥匙进行借取许可，实现了外借钥匙的自动存取；外借钥匙箱相关借取信息自动记录在后台服务器，并按照制定好程序自动生成相关报表，减少变电站运维管理人员工作量。